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2023-01-30 08:54 |
《OptiBPM入门教程》
随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 *f4BD|| e//q`?ys OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 f<T"# G$5 nB+ e2e& 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 UPI'O % lh?TEQ 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 6%&RDrn !gfz4f& 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 B1C"F-2d ==z,vxr 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 KASw3!.W IT~pp_6g
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 j;+!BKWy4 T)QT_ST.9 目 录 ~dO&e=6Hk 1 入门指南 4 :)9^T< 1.1 OptiBPM安装及说明 4 (.DX</f/4 1.2 OptiBPM简介 5 a#qC.,$A 1.3 光波导介绍 8 />i~No#Xm 1.4 快速入门 8 MSMgaw? 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 &xGcxFd 2.1 定义MMI耦合器材料 28 N))G/m3 2.2 定义布局设置 29 HYkZMVH{ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 c!{]Z_d\ 2.4 插入input plane 35 'n)]"G| 2.5 运行模拟 39 @9wug!, 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 07?| "c. 3 创建一个单弯曲器件 44 %HNe"7gk 3.1 定义一个单弯曲器件 44 mP?~#RZ 3.2 定义布局设置 45 '#fwNbD 3.3 创建一个弧形波导 46 E2D}F@<] 3.4 插入入射面 49 {{\
d5CkX 3.5 选择输出数据文件 53 v_zVhEtY 3.6 运行模拟 54 l{7q( 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Ao:<aX,= 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ?oc#$fcQ~ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 *
@QC:1k 4.2 定义布局设置 61 ]qLro< 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 o y'GAc/ 4.4 插入输入面 62 a_pNFe 4.5 运行模拟 63 d1`us G" 4.6 预览最大值 65 *k]izWsV* 4.7 绘制波导 69 TZ]D6.mD 4.8 指定输出波导的路径 69 O'G, 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 v$H]=y 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .-6B6IEI_" 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 `V;vvHP A 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 >c~Fgs 5.1 定义波导材料 75 1P'R-I 5.2 定义布局设置 76 #SzCd&hI 5.3 创建波导 76 0PK*ULwSN 5.4 修改输入平面 77 k3/V$*i,1b 5.5 指定波导的路径 78 ]y3'6! 5.6 运行模拟 79 {M5[gr% 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 5DHFxym' 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 B@Ae2_; 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 w<3g1n7R 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 RK*ZlD< 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 zdwr5k 6.2 定义布局结构 89 2f8Cs$Opb 6.3 绘制并定位波导 91 8mCL3F 6.4 生成布局脚本 95 UY_'F5X 6.5 插入和编辑输入面 97 <Q4yN!6 6.6 运行模拟 98 bOi`JJ^ 6.7 修改布局脚本 100 s5s'$|h" 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 N*C"+2 7 应用预定义扩散过程 104 Y+k)d^6r 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 SLa\F 7.2 定义布局设置 106 ,~!rn}MI< 7.3 设计波导 107 i_? S#L]h 7.4 设置模拟参数 108 6%K,3R-d 7.5 运行模拟 110 kT!Y~c 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 M-Az2x;6 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 S}=euY'i 7.8 添加一个新的轮廓 111 `XwFH#_ 7.9 创建上方的线性波导 112 (Ut)APM 8 各向异性BPM 115 p~T)Af<(
8.1 定义材料 116 USKa6<:{W 8.2 创建轮廓 117 l3sL!D1u 8.3 定义布局设置 118 Lh%>>
Ht{ 8.4 创建线性波导 120 F+Qp
mVU 8.5 设置模拟参数 121 PD$gW`V 8.6 预览介电常数分量 122 6$}hb|j 8.7 创建输入面 123 n]/7UH}(<& 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 k+au42:r 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 `&.]>H)N* 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Zd/ACZ[ 9.2 定义布局设置 130 <c[+60p" 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 AwhXCq|k 9.4 编辑输入平面 132 D Hkmn 9.5 设置模拟参数 134 +gG6(7&+= 9.6 运行模拟 135 <z3:*=! 10 电光调制器 138 aj1o 10.1 定义电解质材料 139 Nw`}iR0i 10.2 定义电极材料 140 NR8YVO)5$ 10.3 定义轮廓 141 dF$Fd{\4^ 10.4 绘制波导 144 vHY."$|H 10.5 绘制电极 147 kKV`9&dZe 10.6 静电模拟 149 Rh7unJ 10.7 电光模拟 151 @$R[Js%MuO 11 折射率(RI)扫描 155 -r9G5Z!|n 11.1 定义材料和通道 155 o2cZ 11.2 定义布局设置 157 2Uf}gG) 11.3 绘制线性波导 160 C3Mr) 11.4 插入输入面 160 uTNmt] 11.5 创建脚本 161 0jY#,t?> 11.6 运行模拟 163 26fbBt8nP 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 VU1;ZJE 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 TI{W(2O * 12.1 定义材料 165 [vuqH:Ln 12.2 创建参考轮廓 166 4{Vw30DZ 12.3 定义布局设置 166 %KxL{HY 12.4 用户自定义轮廓 167 D2$"!7O1H 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 %m:T?![XO 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 sK~d{)+T 13.1 定义材料 173 *5$$C&@o9 13.2 创建钛扩散轮廓 173 :T5p6: 13.3 定义晶圆 174 -G<$wh9~3 13.4 创建器件 175 Sb=cWn P 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 $:I~y|
!1 13.6 定义电极区域 178 gf`uC0 后继 *@J 有兴趣扫码加微联系[attachment=116081] =]h 5RC
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